L’Association canadienne des neurosciences est très fière de remettre à Arkady Khoutorsky, professeur agrégé au département d’anesthésie et à la Faculté de médecine dentaire et des sciences de la santé orale de l’Université McGill, un prix Nouveau chercheur de l’ACN 2023. Arkady Khoutorsky apporte des contributions novatrices dans deux domaines clés des neurosciences : le contrôle translationnel des troubles neurologiques et la douleur chronique, qui contribuent au développement de concepts originaux pour le développement d’interventions thérapeutiques nouvelles.
L’un des plus grands impacts du professeur Khoutorsky à ce jour a été l’introduction de nouveaux concepts moléculaires dans la compréhension de la régulation de la douleur et de l’initiation de la douleur pathologique. La douleur chronique est causée par la sensibilisation du système nerveux par le biais de nombreux mécanismes qui impliquent la plasticité structurelle et fonctionnelle et l’expression de nouveaux gènes. Le Dr Khoutorsky a récemment identifié un nouveau mécanisme de plasticité structurelle dans les neurones périphériques qui transmettent les signaux de douleur (appelés nocicepteurs). Sa recherche a montré que l’inflammation des tissus induit la croissance et la ramification des terminaisons nerveuses nociceptives libres dans l’épiderme, contribuant à l’hypersensibilité à la douleur, et ont démontré que ce mécanisme est médié par mTORC2. Dans une autre étude, ses recherches ont révélé un nouveau mécanisme par lequel la microglie spinale favorise la douleur. Il a découvert que les neurones transmettant des signaux de douleur au cerveau (neurones de projection) sont exclusivement entourés de structures matricielles extracellulaires appelées réseaux périneuronaux (RPN) et a démontré que l’activation de la microglie après une lésion nerveuse entraîne la dégradation des RPN autour de ces neurones, ce qui se traduit par une augmentation de l’activité neuronale et, par conséquent, de la douleur. Dans une autre étude innovante, son équipe a étudié l’effet des lésions nerveuses sur l’expression des gènes et a découvert une protéine spécifique, appelée Apoe, qui était régulée à la hausse dans la phase chronique de la douleur neuropathique chez les souris. L’équipe a également mis en évidence un lien étroit entre les polymorphismes du gène APOE et la douleur chronique, mais pas la douleur aiguë, chez l’humain. Ces découvertes passionnantes ont permis de mieux comprendre de nombreux facteurs qui peuvent conduire à la douleur chronique.
Le Dr Khoutorsky a également fait plusieurs découvertes concernant la régulation de la synthèse des protéines dans les troubles neurologiques. Son équipe a découvert une dysrégulation spécifique au type de cellule de la synthèse des protéines dans un modèle de souris du syndrome de l’X fragile (souris mutantes Fmr1 nulles) et dans des échantillons de cerveau d’humains atteints du syndrome de l’X fragile, ce qui modifie notre compréhension de cette maladie. Dans une autre étude, ils ont découvert un mécanisme par lequel l’anesthésie répétée chez les souris juvéniles entraîne des déficits cognitifs durables et ont montré un effet bénéfique de l’administration intranasale d’insuline dans la prévention des déficits de mémoire induits par l’anesthésie répétée. En outre, il a publié plusieurs articles relatifs au contrôle translationnel dans la régulation du seuil de saisie, aux fonctions cérébelleuses et au rôle d’une protéine spécifique dans la régulation de la mémoire.
Arkady Khoutorsky est un jeune scientifique rare et exceptionnel, une véritable étoile montante. Ses découvertes ont eu un impact sur les domaines de la douleur chronique et des maladies neurologiques. Compte tenu de son dynamisme, de sa créativité, de son intelligence et de sa perspicacité, je suis persuadé qu’il continuera d’innover tout au long de sa carrière.
-Michael W. Salter MD PhD FRSC Chercheur principal, Hospital for Sick Children et professeur de physiologie, Université de Toronto
Les publications du Dr Khoutorsky sont impressionnantes. Son h-index s’élève déjà à 35, avec plus de 3800 citations au total et la qualité de ces publications est remarquable. En 2021, le Dr Khoutorsky a publié des articles, tous en tant qu’auteur principal, dans Progress in Neurobiology (facteur d’impact 2020 : 9,4), Proc. Natl. Acad. Sci. USA (12.2), Cell Reports (9.4) et Scientific Reports (4.4). En 2022, le Dr Khoutorsky a été l’auteur principal d’articles publiés dans Nature Communications (facteur d’impact : 14,9), deux dans Journal of Clinical Investigation (14,8), Brain (15,3) et Science (47,7). Il est important de noter que ces contributions sont véritablement transformatrices.
Le Dr Khoutorsky a reçu plusieurs prix en début de carrière, notamment celui de jeune chercheur du NARSAD (pour ses travaux sur le syndrome de l’X fragile) et le prestigieux prix Rita Allen Scholar de la Rita Allen Foundation et de l’American Pain Society. En plus d’avoir obtenu deux bourses salariales du FRQS, il a été nommé boursier William Dawson de McGill. En ce qui concerne les subventions, il a particulièrement bien réussi au niveau national (plusieurs subventions du CRSNG et des IRSC) et international (programme ERA-NET NEURON de l’Union européenne et SFARI). Grâce à ce soutien, le Dr Khoutorsky dirige un laboratoire très actif et forme aujourd’hui certains des jeunes scientifiques les plus prometteurs dans ce domaine. Il a supervisé huit étudiants diplômés, trois boursiers postdoctoraux, trois associés de recherche et plus de 18 projets de recherche de premier cycle.
Outre l’excellence de sa recherche, il a assumé des rôles de leadership à McGill, notamment en présidant le comité des événements de l’Alan Edwards Centre for Research on Pain, l’un des principaux centres de traitement de la douleur du pays. Il a fait partie du comité d’examen par les pairs des IRSC, ce qui témoigne non seulement de ses services, mais aussi de la très haute estime que lui porte la communauté des neurosciences. En outre, il enseigne deux cours de dentisterie et un cours de neuropharmacologie. Il est membre de plus d’une demi-douzaine de comités à McGill.
Les travaux du Dr Khoutorsky ont abouti à des découvertes qui font progresser considérablement la compréhension des mécanismes qui sous-tendent la douleur pathologique et le rôle du contrôle translationnel dans les fonctions cérébrales dans la santé et la maladie. Dans ces deux domaines, les découvertes du Dr Khoutorsky apportent de nouveaux concepts pour le développement de nouveaux types d’interventions thérapeutiques. Le Dr Khoutorsky est un jeune scientifique exceptionnel qui a fait plusieurs découvertes révolutionnaires dans divers domaines des neurosciences et qui a déjà acquis une visibilité nationale et internationale à un stade précoce de sa carrière.
L’Association canadienne des neurosciences est fière de lui remettre un Prix du Nouveau chercheur de l’ACN 2023.
Pour en savoir plus, consultez le site web du laboratoire Khoutorsky : https://arkady-khoutorsky.lab.mcgill.ca/
Cinq publications les plus significatives
Tansley, S., N. Gu, A. Guzmán, E. Muñoz-Pino, C. Wong, N. Yousefpour, W. Cai, J. Heal, N. Wu, A. Castonguay, Lean, E. Muir, M. Prager-Khoutorsky, J. Zhang, J. W. Fawcett, L. Diatchenko, A. Riberio-da-Silva, Y. De Koninck, J. Mogil, A. Khoutorsky. (2022). Microglia-mediated degradation of perineuronal nets promotes pain. Science, Jul;377(6601):80-86.
Wong, C, O. Barkai, S. Lev, Tansley, N. Yousefpour, K. Lister, M. Latif, M. Prager-Khoutorsky, P. Séguéla, A. Ribeiro-da-Silva, A. Binshtok, A. Khoutorsky. (2022). mTORC2 mediates structural plasticity in distal nociceptive endings that contributes to pain hypersensitivity following inflammation. Journal of Clinical Investigation, May 17:e152635.
Tansley, S., S. Uttam, A. Ureña Guzmán, M. Yaqubi, A. Pacis, M. Parisien, O. Rabau, L. Haglund, J. Ouellet, Santaguida, J. Ragoussis, J. Zhang, M. W. Salter, L. Diatchenko, L. M. Healy, J. S. Mogil and A. Khoutorsky. (2022). Single-cell RNA sequencing reveals time- and sex-specific responses of mouse spinal cord microglia to peripheral nerve injury and links ApoE to chronic pain. Nature Communication. 2022 Feb 11;13(1):843.
Roque PS, Thörn Perez C, Hooshmandi M, Wong C, Eslamizade MJ, Heshmati S, Brown N, Sharma V, Lister KC, Goyon VM, Neagu-Lund L, Shen C, Daccache N, Sato H, Sato T, Mogil JS, Nader K, Gkogkas CG, Iordanova MD, Prager-Khoutorsky M, McBride HM, Lacaille JC, Wykes L, Schricker T, and Khoutorsky. (2022). Parvalbumin interneuron loss mediates repeated anesthesia-induced memory deficits. Journal of Clinical Investigation, doi: 10.1172/JCI159344.
Hooshmandi, M, Truong, T, Fields, E, Thomas, RE, Wong, C, Sharma, V, Gantois, I, Soriano Roque, P, Chalkiadaki, K, Wu, N, Chakraborty, A, Tahmasebi, S, Prager-Khoutorsky, M, Sonenberg, N, Suvrathan, A, Watt, AJ, Gkogkas, CG and Khoutorsky. (2021). 4E-BP2-dependent translation in cerebellar Purkinje cells controls spatial memory but not autistic-like behaviours. Cell Reports, Apr 27;35(4):109036. doi: 10.1016/j.celrep.2021.109036.
